Temps de début : 0 s, Durée : 2 s Les vibrations nées de cette rupture se propagent à partir du foyer dans toutes les directions et peuvent produire de nombreux dégâts. Cette activité expose les possibilités de simulation de type « hardware in the loop » (intégration de matériel physique dans une simulation logicielle) de Scilab / Xcos et du module Arduino couplés à une carte Arduino Uno. En aval du moteur à courant continu étudié précédemment se trouve une chaîne cinématique composée par la mise en série d'un réducteur de type roue et vis sans fin. De nombreux axes linéaires (imprimante par exemple) utilisent ce type de commande (boucle d'intensité et de vitesse) pour contrôler précisément les mouvements. On prendra par la suite un gain de 100. Dans l'image précédente, on a ainsi pu décrire à quoi correspondaient les deux échelons d'entrée et les deux sorties. La suite de cette activité serait de modéliser les oscillations de l'armature en utilisant la sous-palette Mécanique / Plane et d'améliorer la commande pour supprimer les problèmes de résonance. Cette structure de commande est très classique de nos jours. Ce bloc est plus compliqué à paramétrer, car il permet de tester différents modèles de frottement. Nous allons, dans un premier temps analyser l'influence de la simple correction proportionnelle implantée sur le comportement temporel du système. Intercalez juste avant le capteur de vitesse linéaire un bloc CMTC_Mass (masse en translation) de la sous-palette Mécanique / Translation 1D / Basique. On voit qu'il est possible, en utilisant cette structure, d'atteindre des performances relativement importantes tout en ne modifiant ni la structure globale de l'asservissement (donc en gardant un codeur incrémental sur l'axe du moteur) ni le choix du moteur à courant continu, ce qui est toujours délicat (coût, implantation, etc.). Les équations 2 et 3 correspondent aux équations de couplage électromécanique. Afficher les courbes pendant la simulation : non. Lancez la simulation en prenant 2 000 points. Il sera remplacé par la source de tension variable. d��@.\�"D��A�{D4��8Ս4��>oB���pP�(j*�� Exercices : D.S 1)- Exercice 5 page 178 : Schématiser une force.. 2)- Exercice 6 page 178 : Classer des actions.. 3)- Exercice 9 page 178 : Caractériser l’interaction gravitationnelle.. 4)- Exercice 11 page 179 : Calculer une force gravitationnelle.. 5)- Exercice 14 page 179 : Exploiter une relation vectotielle.. 6)- Exercice 16 page 179 : Calculer un poids sur la Lune : Vous trouverez aussi deux liens menant à la correction des exercices que j'ai choisis dans les livres : Les manuels utilisés pour ces exercices sont les Nathan collection Tomasino, en physique et en chimie. Décalage : 0.1 Il était donc indispensable que l'interface soit réduite à la mise en œuvre séquentielle d'ordres simples et à l'acquisition de données analogiques ou numériques. Modélisation électrique et couplage, II-C-2-a. Région des Délices Introduction à la modélisation _____ 4 Modélisation multiphysique acausale (module SIMM), II-A. Lancez Xcos. Connectez la borne En sur une sortie PWM de l'Arduino. Il hache la tension issue de l'alimentation externe grâce à des transistors. Normalement les blocs non-linéaires (type saturation) sont remplacés par des gains unitaires (sauf pour le retard qui peut être traité exactement en boucle ouverte). Sélectionnez tous les blocs situés après le correcteur (les blocs sont mis en surbrillance) et déplacez un des blocs pour mouvoir l'ensemble. Insérez alors, entre le bloc correspondant à l'ensemble correcteur + hacheur et le moteur, un bloc SATURATION (sous-palette non-linéarités). Il est donc indispensable d'adapter la consigne d'intensité pour retrouver des niveaux de vitesse raisonnable. Durée : 0.15 s Elles se déforment puis finissent par casser. Vérifiez que la vitesse obtenue est cohérente. Pour faire varier la tension d'alimentation du moteur, il est nécessaire d'utiliser un hacheur. Cependant, le module CPGE offre la possibilité de définir un signal trapèze dont nous n'exploiterons que la partie initiale (montée et maintien) en prenant un temps de maintien en position maximale très grand. Afin d'améliorer sensiblement les performances, on commande le moteur en courant c'est-à-dire que l'on ajoute une boucle de courant. Ajoutez en sortie un bloc CMRS_GenSensor (sous-palette Mécanique / Rotation 1D / Mesure), choisissez de visualiser la vitesse de rotation de l'arbre moteur et ajoutez un bloc ISCOPE (sous-palette Utilitaires / Visualisation). Faites varier la masse et visualisez l'influence sur l'intensité (ajoutez une masse sans frottement s'il y a des problèmes de simulation). Démarrage avec le module arduino : clignotement d'une LED et entrées / sorties logiques, IV-B-2. Comme les mémoires sont de type Flash, le programme reste « indéfiniment » en mémoire, même sans alimentation, après son implantation dans le microcontrôleur. Le bloc PARAM_VAR permet de faire des études paramétriques sans avoir besoin de linéariser le système. Vous pouvez supprimer le bloc REP_FREQ pour n'observer que la réponse temporelle. Pour faire fonctionner le module, il faut aussi charger un programme particulier (Toolbox_Arduino.ino) dans l'Arduino. Il est également possible de définir les positions et vitesses initiales, etc. b) On ne peut pas, dans ce cas, donner la position du mobile en fonction du temps. L'équation 3 traduit le lien entre la vitesse angulaire et la force électromotrice. Pour réaliser cette analyse, il est nécessaire de linéariser le diagramme. La constante de temps est obtenue pour 63 % de la valeur finale (cf. Le but est de réaliser un variateur de lumière à partir de la consigne issue du potentiomètre grâce à la diode. Le principe de la boucle de courant est simple. Les PINS 2 et 3 sont les seuls PINS de la carte Arduino Uno supportant les interruptions. L'exemple que nous allons traiter est le même que celui utilisé dans le chapitre précédent : l'angiographe. Pour faire fonctionner un codeur en x4, il faut que les deux voies soient câblées sur les PINS d'interruption. La valeur n'a pas d'importance mais, pour être prise en compte, elle doit être définie. Positionnez-les avant le bloc PIcontrol et au niveau du retour du premier comparateur (attention à bien les relier). Grâce à la quadrature des deux signaux SA et SB, on arrive à déterminer le sens de rotation. On y aborde le son, la musique mais aussi mouvement, la vitesse, la … Il existe une résistance à l'avancement qui est égale à 70 N. Aucune reproduction, même partielle, ne peut être Ces composants se situent dans la sous-palette Composants / PréActionneurs. Le signal PWM pour la commutation du pont en H sera envoyé sur l'entrée EN. ces entrées peuvent aussi fonctionner comme des Entrées / Sorties numériques. La tension moyenne dépend alors du rapport cyclique. Dans le cas du système étudié, ceci est réalisé par l'implantation d'un codeur incrémental sur l'axe moteur et l'adjonction d'un calculateur permettant de traiter les informations de manière numérique. Lancez l'acquisition via le bouton de simulation. La rotation de la roue du réducteur entraîne la translation du chariot par l'intermédiaire d'une roue de rayon donné. Patte extérieure à 0 V (masse ou PIN Gnd), patte intérieure à 5 V et patte du milieu à relier à une entrée analogique quelconque notée Apin. Nous avons vu dans l'activité précédente qu'il était possible de modéliser de manière fine un moteur à courant continu en utilisant des composants élémentaires. Retrouvez la leçon et de nombreuses autres ressources sur la page Exercices pour s'échauffer - pour commencer ... Faire un bilan des forces ... La modélisation microscopique de deux volumes identiques d’un même gaz, formé de molécules identiques, est représentée ci-dessous. Remplacez l'échelon de tension par un bloc TRAPEZOID (sous-palette Entrées) et configurez l'amplitude, le temps de montée et prenez un temps de maintien de 10 (donc très supérieur au temps de simulation) sans modifier les autres paramètres. photo ci-contre. m2 (moment d'inertie axe moteur + vis) Vous avez aimé ce tutoriel ? Ajoutez un ampèremètre au niveau de l'alimentation du moteur et visualisez l'intensité. Cette tension est liée à d'importants frottements secs dans le réducteur. Pour configurer un sommateur en soustracteur, cliquez sur le bloc et choisissez la forme du vecteur [1,-1] ou 1 -1 (sans crochets, ni virgule). Branchez les deux broches du codeur incrémental sur les voies 2 et 3. On choisit alors de renseigner le gain Ki du correcteur PI : kitxmlcodeinlinelatexdvpC(p) = Kp + \frac{Ki}{p} = Kp \left ( 1 + \frac{1}{T i p} \right )finkitxmlcodeinlinelatexdvp. Son utilisation est donc plutôt orientée post-bac. On doit voir une courbe variant de 0 à 1023 selon l'angle du potentiomètre. ��� 4�T��� �h *��a��j �G �a1Ǣq ��i7C���t4�N�Q�� 2M�l�f:���#��e9�J��I1�DA��h�m��hTJ4�cJ�B���J�1�1h�RH( � ���r3h��!C9E�y�@p2�f���\����Dll���,�1�:��#T�k�1�1W�I�59�,1 �5X����P�c6��4�l0se�F���`P2�ػ��^��n��_n�ڎ�)P0��Kv�$B�:�pC���lh�9�H�2�AR �{ ����p§n���K�9��n�{�4��2�m[Z����d�M�nȣ���/I�v��0Sz�(����*0�30�h���@荣�������*�t�8���H�2'���'H���j�6#,3�V�ǩ���|&�C����� Nous introduisons les nouveaux blocs suivants : La structure du diagramme est la suivante : Dans ce diagramme, on note les évolutions suivantes : modification de la typologie de l'entrée pour réaliser une commande en trapèze de vitesse (valeur de maintien de 0.1 m.s-1 au bout de 0.1 s), ce qui correspond à une commande classique pour ce type d'axe linéaire asservi ; ajout d'une observation de l'évolution de la tension d'alimentation du moteur ; mise en place d'un soustracteur et d'un correcteur PI, PIcontrol (sous-palette Opérateurs linéaires). Collège de Genève. L'écart est ensuite adapté à l'aide d'un correcteur de type proportionnel intégral (PI) qui fournit la consigne au moteur. Un gain de 120 / 1024 a été ajouté entre la consigne issue du potentiomètre et le moteur. Grille affichée : oui Afin d'améliorer sensiblement la capacité du système à suivre la consigne de vitesse, il est nécessaire d'apporter un effet intégral à la correction. Pour analyser l'influence des paramètres et le réglage du correcteur, on réalise une analyse fréquentielle en boucle ouverte. Supprimez les blocs hacheurs, PWM, source d'alimentation et remplacez-les par une alimentation variable pilotée MEAS_SignalVoltage (sous-palette Électrique / Sources). ... Exercices de révision et fixation Word et PDF de la physique chimie cycle secondaire qualifiant. Pour charger le programme, la liaison USB permet de communiquer avec le microcontrôleur en émulant une liaison série. Il est donc indispensable d'ajouter un contrôle de vitesse pour assurer la loi de consigne souhaitée. Comportements physiques élémentaires, II-B-2. 10 000 points En double-cliquant sur ce bloc, configurez une durée de simulation de 1 s et 500 points d'affichage. Il est possible de réaliser les commandes suivantes : lecture / écriture d'une entrée / sortie logique, lecture / écriture d'une entrée / sortie analogique, commande d'un moteur à courant continu, d'un servomoteur et d'un moteur pas à pas. Le moteur se met à tourner dans un sens. On voit que ce réglage PI n'est pas idéal dans le cas d'étude, car le moteur utilisé peine à entraîner de manière efficace le système avec cette structure série. L'asservissement portant sur le couple, il faut imposer une intensité de consigne, soit U / R avec U la valeur maximale utilisée précédemment (vous pouvez aussi ajouter un gain comme sur la figure précédente). PCCL - Pédagogie - Du soutien scolaire en physique chimie de lycée pour les élèves de 2e (seconde) sous forme d'animations flash interactives qui prolongent les fiches de cours en chimie, optique, électricité et mécanique. Nous allons utiliser, dans un premier temps, le moteur-réducteur 6 V ainsi que la carte PMODHB5 disponible sur plusieurs sites d'achat en ligne. Ce filtre est modélisable simplement par un bloc du premier ordre MBC_FirstOrder (sous-palette Signaux / Continu) de constante de temps 1 ms. Réalisez l'asservissement de vitesse suivant et configurez en entrée une consigne rampe de valeur maximale 0.1 m.s-1. Cours et Exercices de Résistance des Matériaux K. MEHDI & S. ZAGHDOUDI janvier 2011 34 Exercices de Travaux Dirigés Question 1) Donner, au point D, la forme du torseur d’action mécanique de l’arbre sur la vis. Les autres exercices 24 ... La modélisation du 400m haies 48 10. Dans Xcos, ajoutez le bloc ENCODER_SB (sous-palette Digital). 2000 points Nous allons faire différentes études temporelles (bloc IREP_TEMP de la sous-palette Utilitaires / Analyses). Largeur de pulsations : 30 Il y a 6 broches à connecter via la rallonge sur la carte Arduino, il s'agit du connecteur J1 du schéma suivant. Les deux diodes Rx et Tx sur la carte doivent indiquer la communication série entre Xcos et l'Arduino tandis que la LED située à côté du PIN 13 doit clignoter. Temps de début : 1 s, 8 bits Dans cette partie, nous allons utiliser un potentiomètre afin de générer une tension variant entre 0 V et 5 V (principe du pont diviseur de tension). En effet, pour générer cette sortie en minimisant les pertes d'énergie, l'Arduino utilise des PWM. On constate cependant que, pour plusieurs valeurs de Kp, cette tension est dépassée. Si l'on souhaite superposer deux réponses fréquentielles, il suffit de configurer les différentes entrées et sorties séparées par des points-virgules. Dans le contexte, la valeur de Kp est unitaire. Les clubs étudiants sont dynamiques à la Faculté de génie! nom de la courbe : vitesse PWM, Composants / PréActionneurs / MEMC_Q2driver. Attention pour le bloc engrenage, le rapport renseigné est le rapport de l'entrée sur la sortie. C'est pourquoi par la suite, un asservissement d'intensité est mis en place, comme on le voit sur la figure suivante avec une correction unitaire. L'asservissement est également réalisé sur la vitesse brute, car le filtre introduit un retard dans le calcul de la vitesse. Mise en place d'un diagramme de moteur à courant continu, III-B. Par contre, la page de présentation Comme pour le moteur, des blocs prédéfinis sont disponibles pour les hacheurs et évitent ainsi d'avoir à détailler leur comportement. Lancez la simulation et observez l'influence du gain du correcteur sur les performances en comparaison aux attentes du cahier des charges. On peut cumuler la réponse temporelle et la réponse fréquentielle en laissant les deux blocs REP_ TEMP et REP_FREQ sur le schéma. Un guide d'installation est disponible à l'adresse : http://arduino.cc/en/Guide/HomePage. Reliez le potentiomètre pour effectuer une acquisition sur l'une des entrées analogiques de la carte Arduino Uno. la tension d'entrée doit nécessairement être inférieure à la tension de référence (5 V ou 1.1 V ou AREF : référence externe). Si l'on prend comme un exemple un solide indéformable, cela revient à appliquer une force en son centre de gravité, celle-ci se répercutant alors sur l'ensemble de la structure de l'objet. Observez ensuite l'influence du gain du correcteur sur l'intensité. Sinon vous encourez selon la loi jusqu'à En aval du moteur à courant continu se trouve une chaîne cinématique (réducteur à engrenages + système roue et vis sans fin + système pignon - crémaillère) de rapport de réduction Kch = 31.8.10-3 / 50 m.rad-1 permettant de transformer la rotation en une translation de l'axe linéaire. Quelques fichiers viennent se rajouter, puisque en cette année 2008/2009 je fais un remplacement de 6 mois en terminale. Double-cliquez pour spécifier que cette sortie sera associée au PIN PWM de votre choix et branchez la diode sur ce PIN et sur le PIN Gnd (masse). Effectuez des recherches dans l'index de livres complets le plus fourni au monde. On exerce des forces de chaque coté de la règle. Décris ce qui se passe pendant la modélisation. Afin d'analyser la capacité du système à suivre l'évolution de la consigne, il est bien entendu possible de comparer la réponse temporelle obtenue à la consigne en superposant plusieurs courbes sur un même afficheur (SCOPE). Vérifiez que le téléversement s'est bien terminé et quittez. Correction personnalisée. Université en Ligne, c'est un ensemble cohérent de ressources multimédia en sciences, destiné aux étudiants des premiers cycles de l'enseignement supérieurs et aux enseignants.Une réalisation du Réseau Universitaire des Centres d'Autoformation (RUCA) soutenue par le Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Ajoutez un bloc entrée constante CONST_m disponible dans la palette standard (sous-palette Sources) et réglez-le à une consigne comprise entre -255 et 255 (ici 120). Nous pouvons donc en x4 obtenir 12 incréments par tour de l'arbre moteur. Afin de ne pas trop solliciter le moteur électrique, on l'alimente progressivement jusqu'à la valeur nominale (voir figure ci-contre) : on donne tm = 0.1 s (temps de montée) et U0 = 40 V (tension nominale). Les domaines explorés sont Santé-Sport, Sport-Univers et Santé-Univers. Academia.edu is a platform for academics to share research papers. Je me suis inspiré de beaucoup de cours de mes collègues pour rédiger ces … (��3T��F�crSE����9M؊�#�"�!W����@5��#jHB�:�����Y�Ni�$�&���vR/�Y{r����\�ڂ�n5�����(������_�ӉJ��Ƀ8���j`h���p�� On va maintenant créer l'interface avec Scilab / Xcos et le module Arduino. Présentation succincte de la carte arduino Uno, IV-B. En observant les résultats obtenus, on s'aperçoit que la modélisation fine du hacheur n'est pas nécessaire dans ce cas précis. C�0�AB��k� �v�c�L!��+CQ3 ٷ��l(�kEIZQ�D��!mf�2*��%x 5�З�՛9m�ب�0�J��5ym��@3���E�)��M����=���_.